Презентация к уроку физики "Эхолокация" в 9 классе

(Физика 9 класс)

История изучения звуков

Звуки начали изучать ещё в далёкой древности. Первые наблюдения по акустике были проведены в VI веке до нашей эры. Пифагор установил связь между высотой тона и длиной струны или трубы издающей звук.

В IV в. до н.э. Аристотель первый правильно представил, как распространяется звук в воздухе. Он сказал, что звучащее тело вызывает сжатие и разрежение воздуха и объяснил эхо отражением звука от препятствий.

В XV веке Леонардо да Винчи сформулировал принцип независимости звуковых волн от различных источников.

Мир, в котором мы живем, полон всевозможных звуков. Шелест листвы, раскаты грома, шум морского прибоя, свист ветра, звериное рычание, пение птиц... Эти звуки слышал еще древний человек.

Мы живем в мире звуков, которые позволяют нам получать информацию о том, что происходит вокруг.

Камертон -  представляет собой металлическую "рогатку", укрепленную на резонирующем ящичке, у которого нет одной стенки. Если специальным резиновым молоточком ударить по "ножкам" камертона, то он будет издавать звук, называемый музыкальным тоном.

Камертон – изобретен в 18 веке для настройки музыкальных инструментов.

Звук - распространяющиеся в упругих средах, газах, жидкостях и твердых телах механические колебания, воспринимаемые ухом.

Процесс распространения звука также представляет собой волну. Впервые это предположение сделал знаменитый английский физик Исаак Ньютон (1643 –1727).

Звук (звуковые волны) это упругие волны, способные вызвать у человека слуховые ощущения.

Источники звука

• Естественные

(голос, шелест листьев, шум прибоя и др.)

• Искусственные

(камертон, струна, колокол, мембрана и др.)

Общим во всех случаях является их происхождение. Колебания тел порождают колебания воздуха .

Способ преобразования звуковых волн в музыку осуществляется разными способами. На примере рассмотрим преобразование с помощью звукоснимателей на электрогитаре.

Звукосниматели.

Звукосниматели – это датчики, которые преобразуют колебания металлических струн в электрические сигналы. Они бывают двух видов:

Синглы (Single) . Они обладают ярким, чистым и чётким звуком. Как правило, их используют в блюзе и джазе. Минус – собирают помехи, а плохой датчик может даже словить радио

Хамбакеры (Humbucker) . Обладают насыщенным, широким звуком. Хорошо подавляют шумы. Их обычно используют в тяжёлой музыке.

Звукосниматели можно разделить еще на два вида: активные и пассивные.

Активный отличаются от пассивного тем, что имеет более широкий частотный диапазон, который значительно улучшает звучание электрогитары. Но минус такого звукоснимателя заключается в том что он работает от батарейки в 9 В. В устройстве электрогитары по умолчанию обычно используются пассивные звукосниматели.

Источники звука

Источник звука это любое тело, совершающее колебания с частотой от 16 Гц до 20000 Гц .

Колокол

Камертоны

Колебания стенок стакана

после удара молоточком

Погремушки

Ультразвук – это механические колебания, частота которых превышает 20000 Гц.

Инфразвук - это механические колебания, частота которых менее 16 Гц.

Эхолокация – метод определения расстояния до объекта.

2 h = vt

Глубина моря:

h = vt\2

Поговорка «нем как рыба» оказалась опровергнутой. Рыбы вполне общительны. Звуки некоторых рыб напоминают свистки футбольных судей, других – стрельбу из винтовки или пистолета, а кое-кто шумит, словно мотоцикл, или издает хлопки. Одна лишь акула всегда молчит.

Вопрос.

Почему нельзя услышать звон колокола, находящегося внутри сосуда, из которого откачан воздух?

Звук распространяется в любой упругой среде - твердой, жидкой и газообразной, но не может распространяться в пространстве где нет вещества.

Таблица. С корость звука в различных веществах .

Вещество

Скорость звука, м/с

Воздух  (при 0 0 C)

331

Гелий

1005

Водород

1300

Вода

1440

Морская вода

Железо и сталь

1560

Стекло

5000

4500

Алюминий

5100

Тяжелая древесина

4000

Скорость звука зависит от свойств среды, в которой распространяется звук.

В воздухе при повышении температуры на 1°С скорость звука возрастает приблизительно на 0,60 м/с.